(57)【要約】  【課題】有機化合物を効率良く分解できる分解装置を提供する。  【解決手段】水分を含む有機化合物２１を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる加熱庫２２と、加熱庫２２から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段２６と、加熱庫２２から発生する水蒸気を一時的に貯留して必要なときに捕捉手段２６近傍に水蒸気を供給する貯留手段２４と、加熱庫２２と捕捉手段２６との間に備えられ捕捉手段２６に酸素または空気を導入する導入手段２９とから構成されたものであり、有機化合物２１から発生する揮発分と水蒸気を反応させる。このときに必要な反応熱は、揮発分の一部を酸化（燃焼）することにより与えられる。このことにより、水蒸気発生器等を設置することなく、外部エネルギー消費量を低減して、水分を含んだ有機化合物２１から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。【選択図】図２
2005177620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させ、前記揮発分の一部を酸化させて得られる熱を、残りの前記揮発分と前記水蒸気の反応熱として利用することを特徴とする有機化合物の分解方法。
【請求項２】
有機化合物から発生する揮発分は、多孔性の捕捉材表面で捕捉、酸化されることを特徴とする請求項１記載の有機化合物の分解方法。
【請求項３】
水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる加熱庫と、前記加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、前記加熱庫から発生する水蒸気を一時的に貯留して必要なときに前記捕捉手段近傍に水蒸気を供給する貯留手段と、前記加熱庫と前記捕捉手段との間に備えられ前記捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成されたことを特徴とする有機化合物の分解装置。
【請求項４】
捕捉手段は、多孔性酸化物であることを特徴とする請求項３記載の有機化合物の分解装置。
【請求項５】
捕捉手段は、表面が疎水性であることを特徴とする請求項３または４記載の有機化合物の分解装置。
【請求項６】
水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる複数の加熱室からなる加熱庫と、前記加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、前記加熱庫と前記捕捉手段との間に備えられ前記捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成され、前記加熱室の少なくとも一つを水分蒸発に適した温度帯、残りを揮発分の揮発に適した温度帯になるように温度調節できることを特徴とする有機化合物の分解装置。
【請求項７】
捕捉手段は、多孔性酸化物であることを特徴とする請求項６記載の有機化合物の分解装置。
【請求項８】
捕捉手段は、表面が疎水性であることを特徴とする請求項６または７記載の有機化合物の分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の分解方法および分解装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭や事業所から排出される都市ごみを無酸素または低酸素雰囲気で加熱、分解して処理する方法が提案されている。
【０００３】
この種の処理方法は、熱分解の際に発生する熱分解ガスを燃焼し、その排気ガスを排熱ボイラに導いて蒸気を発生させ、その蒸気により発電して熱エネルギーを回収している。
【０００４】
しかしながら、都市ごみには塩化ビニールや生ごみが含まれるため、熱分解過程で塩素分が熱分解ガスに混入して発生する。その結果、廃熱ボイラや熱交換器などの伝熱面が腐食されるという課題があった。
【０００５】
このような理由から、廃熱ボイラや熱交換器の腐食を防止するために、これらに熱分解ガスが導入される前に、塩素分を除去することが望ましい。
【０００６】
このような塩素分除去に関する従来の技術としては、熱分解ガスに水または水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を噴霧する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
以下、図面を参照しながら、上記の従来の都市ごみの処理方法および装置について説明する。図４は従来の都市ごみの処理装置の系統図である。
【０００８】
図４に示すように、第１分解炉１は、熱分解ドラムを用いており、都市ごみを加熱して熱分解を行う。第２分解炉２は、第１分解炉１から生じる熱分解ガスをそれ以上の温度で加熱して、タール分をガス化する。熱交換器３は第２分解炉２から排出される熱分解ガスと、常温空気を熱交換して、冷却された熱分解ガスをスクラバー式の湿式洗浄塔４に導入する。
【０００９】
ガス燃焼炉５と高温溶融炉６は、燃焼器の役割を果たすものであり、ガス燃焼炉５では湿式洗浄塔４で浄化された熱分解ガスを燃焼し、高温溶融炉６では第１分解炉１で発生する熱分解残澄のうちチャーを燃焼する。フィーダー７は第１分解炉１にごみを供給する。ファン（またはブロワ）８〜１２は、外部からの空気などを導入、循環するために設けられている。
【００１０】
以上のように構成された従来の都市ごみの処理装置について、以下その動作について説明する。
【００１１】
まず、一般家庭や事業所から排出される都市ごみをフィーダー７から第１分解炉１に投入する。第１分解炉１内の温度は、一般に４５０℃程度である。
【００１２】
この熱分解により生じた熱分解ガスは、第２分解炉２に送られる。このため、熱分解残澄であるガレキ、アルミ、鉄などとチャーとに分別される。
【００１３】
第２分解炉２においては、熱分解ガスを第１分解炉１より高い温度で加熱し、タール分を分解してガス化する。
【００１４】
タールを分解した後の熱分解ガスは、熱交換器３に送られ、常温空気と熱交換して冷却され後、湿式洗浄塔４に導入される。
【００１５】
湿式洗浄塔４内では、熱分解ガスに水または水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ溶液を噴霧して、熱分解ガス中に含まれる塩素分を除去する。
【００１６】
脱塩後の熱分解ガスはガス燃焼炉５で、熱交換器３で加熱された空気と混合されて燃焼される。ガス燃焼炉５では、燃焼排ガスと空気が熱交換され、この空気は第１分解炉１、第２分解炉２とガス燃焼炉５との間で循環されて、第１分解炉１、第２分解炉２の熱源となる。
【００１７】
高温溶解炉６では、熱分解残澄から分別されたチャーやガス燃焼炉５で空気との熱交換により冷却された燃焼排ガスのほか、常温空気が導入され、所定の過剰酸素条件下で高温燃焼する。温度は１２００℃以上、好ましくは灰分の溶融温度より１００〜１５０℃程度高い１３００℃程度とする。
【００１８】
この燃焼で生じる溶融灰は、例えば炉底から冷却水槽に落として急冷し、スラグとして回収する。
【特許文献１】特開平７−３２４７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記従来の構成は、都市ごみの熱分解生成物を燃焼して生ずる燃焼排ガスの熱エネルギーを熱交換により回収するにあたり、熱分解ガス中のタール分をガス化し、さらに燃焼排ガス中の塩化水素を除去することができるので、熱交換器などの腐食の防止することができる。
【００２０】
しかしながら、熱分解ガス中のタールを分解するために、第２分解炉２を高温化している。その熱源としては、ガス燃焼炉５の廃熱を利用するべく空気を熱媒体として循環させている。このため、例えば第２分解炉２を７００℃程度の高温を維持するためには、空気の温度をそれ以上にする必要があり、循環回路からの熱ロスが大きく、装置全体の熱効率が悪化するという課題があった。
【００２１】
本発明は従来の課題を解決するもので、有機化合物の分解に必要なエネルギーを効率良く供給することを目的とする。
【００２２】
また、上記従来の構成では、炭化水素を主成分とする熱分解ガスの回収はできるものの、燃料電池の燃料となる水素の回収するためには、水蒸気改質用の水蒸気発生器が別途必要であるという課題があった。
【００２３】
本発明は従来の課題を解決するもので、原料が含有する水分から水蒸気を得ることにより、簡単な構成で水素回収することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために本発明は、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させ、揮発分の一部を酸化させて得られる熱を、残りの揮発分と水蒸気の反応熱として利用するので、水蒸気発生器等を設置することなく、少ない外部エネルギーで有機化合から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００２５】
また、本発明は、有機化合物の分解装置を、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる加熱庫と、加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、加熱庫から発生する水蒸気を一時的に貯留して必要なときに捕捉手段近傍に水蒸気を供給する貯留手段と、加熱庫と捕捉手段との間に備えられ捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成するので、水蒸気発生器等を設置することなく、外部エネルギー消費量を低減して、水分を含んだ有機化合物から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００２６】
また、本発明は、有機化合物の分解装置を、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる複数の加熱室からなる加熱庫と、加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、加熱庫と捕捉手段との間に備えられ捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成し、加熱室の少なくとも一つを水分蒸発に適した温度帯、残りを揮発分の揮発に適した温度帯になるように温度調節できるように構成したので、捕捉手段に揮発分と水蒸気を連続的に供給でき、さらに揮発分の一部を酸化させたときに発生する酸化熱を利用して、残りの揮発分と水蒸気を反応せることにより、水蒸気発生器等を設けることなく、水素を主成分とする燃料ガスを連続的に回収できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、水蒸気発生器等を設置することなく、少ない外部エネルギーで有機化合から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の請求項１に記載の有機化合物の分解方法の発明は、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させ、揮発分の一部を酸化させて得られる熱を、残りの揮発分と水蒸気の反応熱として利用する。
【００２９】
上記構成の分解方法において、揮発分の一部を酸化して発熱させ、その熱を残りの揮発分と水蒸気の反応熱として利用するため、水蒸気発生器等を設置することなく、少ない外部エネルギーで有機化合から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００３０】
また、請求項２に記載の有機化合物の分解方法の発明は、請求項１に記載の発明において、有機化合物から発生する揮発分は、多孔性の捕捉材表面で捕捉、酸化されるものであり、揮発分の滞留時間を長くできる。そのため、酸化時間および水蒸気と反応する反応時間も十分にとることができ、有機化合物の分解率を向上しより多くの燃料ガスを回収できるので、分解プロセスのエネルギー効率をさらに向上できる。
【００３１】
また、請求項３に記載の有機化合物の分解装置の発明は、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる加熱庫と、加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、加熱庫から発生する水蒸気を一時的に貯留して必要なときに捕捉手段近傍に水蒸気を供給する貯留手段と、加熱庫と捕捉手段との間に備えられ捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成されたものであり、有機化合物から発生する揮発分と水蒸気を反応させる。
【００３２】
このときに必要な反応熱は、揮発分の一部を酸化（燃焼）することにより与えられる。このことにより、水蒸気発生器等を設置することなく、外部エネルギー消費量を低減して、水分を含んだ有機化合物から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００３３】
また、請求項４に記載の有機化合物の分解装置の発明は、請求項３に記載の発明における捕捉手段に、多孔性酸化物を用いたものであり、比表面積が大きく捕捉手段の捕捉能力は大きくなる。そのため、揮発分の酸化時間と水蒸気との反応時間を長くでき、有機化合物からの水素（燃料ガス）回収率を向上し、システム全体の効率を向上できる。
【００３４】
また、請求項５に記載の有機化合物の分解装置の発明は、請求項３または４に記載の発明における捕捉手段に、表面が疎水性のものを用いたものであり、水蒸気はほとんど捕捉しない。このため、揮発分と水蒸気が混在する雰囲気において揮発分を優先的に捕捉できるので、未反応揮発分を低減でき、装置のエネルギー効率をさらに向上できる。
【００３５】
また、請求項６に記載の有機化合物の分解装置の発明は、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる複数の加熱室からなる加熱庫と、加熱庫から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段と、加熱庫と捕捉手段との間に備えられ捕捉手段に酸素または空気を導入する導入手段とから構成され、加熱室の少なくとも一つを水分蒸発に適した温度帯、残りを揮発分の揮発に適した温度帯になるように温度調節できる構成である。
【００３６】
この構成では、捕捉手段に揮発分と水蒸気を連続的に供給でき、さらに揮発分の一部を酸化させたときに発生する酸化熱を利用して、残りの揮発分と水蒸気を反応せることにより、水蒸気発生器等を設けることなく、水素を主成分とする燃料ガスを連続的に回収できる。
【００３７】
また、請求項７に記載の有機化合物の分解装置の発明は、請求項６に記載の発明における捕捉手段に、多孔性酸化物を用いたものであり、比表面積が大きく捕捉手段の捕捉能力は大きくなる。そのため、揮発分の酸化時間と水蒸気との反応時間を長くでき、有機化合物からの水素（燃料ガス）回収率を向上するので、さらに連続的な水素回収システムのエネルギー効率を向上できる。
【００３８】
また、本発明の請求項８に記載の有機化合物の分解装置の発明は、請求項６または７に記載の発明における捕捉手段に、表面が疎水性のものを用いたものであり、水蒸気はほとんど捕捉しない。このため、揮発分と水蒸気が混在する雰囲気において揮発分を優先的に捕捉できるので、未反応揮発分を低減でき、連続的に水素ガスを回収できる装置のエネルギー効率をさらに向上できる。
【００３９】
以下、本発明による有機化合物の分解方法および分解装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による有機化合物の温度と重量変化の関係を示す特性図である。
【００４１】
図１において、有機化合物は加熱されると、初期（約４７３Ｋ以下）において含んでいる水分が蒸発するため重量が減少する。例えば、食品では通常７０〜８０％が水分であり、この段階での重量減少が著しい。
【００４２】
さらに、加熱すると（４７３〜６７３Ｋ）では、揮発分が揮発し始めて重量が減少する。この揮発分はタール分など炭化水素である。
【００４３】
さらに加熱を続けると（６７３〜９７３Ｋ）では、ほとんど重量変化は見られないが、水蒸気が共存すると約９７３Ｋを越えたあたりから再び、重量減少が認められる。
【００４４】
これは有機化合物を構成している炭素と水蒸気が、次の二つの式に示される水性ガス化反応が生じているためである。
Ｃ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋Ｈ2
Ｃ＋２Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋２Ｈ2
これらの反応は吸熱反応であるため、何らかの方法で熱を与えなければならない。その方法として、揮発分の一部を酸化（燃焼）させて得られる熱を利用する。また、水性ガス化反応のガス化剤である水蒸気は、有機化合物の乾燥工程で発生する水蒸気を利用できる。
【００４５】
また、揮発分の酸化および揮発分と水蒸気の反応をアルミナに代表される多孔性酸化物を利用して行うと、揮発分がアルミナ表面で捕捉されるため、酸化時間および水蒸気との反応時間を長くとることができる。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、水分を含む有機化合物を加熱して水蒸気と揮発分を発生させ、揮発分の一部を酸化させて得られる熱を、残りの揮発分と水蒸気の反応熱として利用する。このように、揮発分の一部を酸化して発熱させ、その熱を残りの揮発分と水蒸気の反応熱として利用するため、水蒸気発生器等を設置することなく、少ない外部エネルギーで有機化合から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００４７】
また、有機化合物から発生する揮発分は、多孔性の捕捉材表面で捕捉、酸化されるものであり、揮発分の滞留時間を長くできる。そのため、酸化時間および水蒸気と反応する反応時間も十分にとることができ、有機化合物の分解率を向上できるので、分解プロセスのエネルギー効率をさらに向上できる。
【００４８】
なお、本実施の形態において、有機化合物から回収する燃料ガスの主成分は水素であるが、得られる水素と二酸化炭素をＮｉ／Ｚｒ触媒等を用いてメタンを合成するなど、使用目的に応じて燃料ガス組成を変化させることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２による有機化合物の分解装置の構成図である。
【００５０】
図２に示すように、有機化合物２１は、厨芥、木屑、汚泥など含水率が高いものを想定している。通常、これらの含水率は７０〜８０％である。
【００５１】
加熱庫２２は断熱構造の筐体であり、内部に有機化合物２１を収納できる。第１のヒーター２３は加熱庫２２内部を加熱する電気ヒーターであり、有機化合物２１を所定の温度で加熱する。
【００５２】
貯留手段２４は、加熱庫２２で有機化合物２１を加熱して発生する水蒸気を凝縮させて貯めるタンクである。第２のヒーター２５は、貯留手段２４内に貯留されている凝縮水を加熱して水蒸気を発生させるヒーターであり、貯留手段２４に備えられている。
【００５３】
捕捉手段２６は、加熱庫２２で発生する揮発分を捕捉するものであり、多孔質活性アルミナのハニカム構造体であり、表面にはニッケル触媒を担持している。なお、活性アルミナの代りに活性炭やゼオライトなどの多孔性材料を用いても構わない。さらに、ニッケル触媒の代りに、白金、銅、鉄、ラジウムなどの触媒を用いても構わない。
【００５４】
第３のヒーター２７は、立ち上げ時など捕捉手段２６の温度が低いときに稼働する補助熱源である。捕捉手段２６は筒状のケーシング２８内部に固定されている。第３のヒーター２７の設置箇所は、ケーシング２８の外部でも内部構わない。ケーシング２８は、通常１０７３Ｋ以下の温度で使用されるため、ステンレスで構わないが、安全を考えてインコネルやハステロイで製作してもよい。
【００５５】
導入手段２９は、ケーシング２８壁面を貫通して吐出側を内側に、吸入側を外側に配設され、外部から酸素または空気を捕捉手段２６近傍に導入する配管である。導入手段２９の吐出口はケーシング２８内部のガスの流れに対して、捕捉手段２６の上流側になるように設置されている。ポンプ３０は、導入手段２９に酸素または空気を搬送するものであり、導入手段２９上に設けられている。
【００５６】
配管３１ａは、加熱庫２２と貯留手段２４とを、配管３１ｂは貯留手段２４とケーシング２８とを、配管３１ｃは加熱庫２２とケーシング２８とを接続している。配管３１ｃのケーシング２８側は、ケーシング２８内部のガスの流れに対して、捕捉手段２６の上流側になるように設置されている。配管３１ａおよび３１ｂ上には開閉弁３２ａおよび３２ｂが備えられている。排気管３３は、ケーシング２８の下流側に設けられ、捕捉手段２６で生成される水素ガス等の燃料ガスを排気する。
【００５７】
以上のように構成された有機化合物の分解装置について、以下その動作を説明する。
【００５８】
まず、第１のヒーター２３により加熱庫２２内部は約３９３Ｋに加熱され、有機化合物２１が含有する水分が蒸発する。このとき、開閉弁３２ａは「開」、開閉弁３２ｂは「閉」の状態になっている。
【００５９】
有機化合物２１から発生した水蒸気は、配管３１ａを介して貯留手段２４で凝縮水となる。有機化合物２１の乾燥が完了すると、加熱庫２２はさらに昇温されて最高１０７３Ｋ程度まで加熱される。このとき、開閉弁３２ａは「閉」、開閉弁３２ｂは「開」の状態になっている。
【００６０】
４７３Ｋ以上に加熱された有機化合物２１からは揮発分が発生する。この揮発分は配管３１ｃを介してケーシング２８内へ供給され、捕捉手段２６で捕捉される。このとき、ポンプ３０が作動し、導入手段２９を介して捕捉手段２６近傍に酸素または空気が導入される。
【００６１】
また、揮発分と導入手段２４から供給される酸素または空気は、揮発分の発火点以上の温度であれば、揮発分は自然発火して発熱する。さらに、着火プラグ等を備えておけば、引火点〜発火点の温度帯であっても燃焼して発熱する。同時に第２のヒーター２５が稼働し、貯留手段２４から配管３１ｂを介して捕捉手段２６近傍へ水蒸気が供給される。
【００６２】
このように揮発分の一部を酸化、発熱させ、この熱を残りの揮発分と水蒸気の反応に必要な熱として利用する。この揮発分と水蒸気の反応で生成される水素、一酸化炭素、二酸化炭素を主成分とするガスは、排気管３３を通って排気され、燃料ガスとして利用される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態では、水分を含む有機化合物２１を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる加熱庫２２と、加熱庫２２から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段２６と、加熱庫２２から発生する水蒸気を一時的に貯留して必要なときに捕捉手段２６近傍に水蒸気を供給する貯留手段２４と、加熱庫２２と捕捉手段２６との間に備えられ捕捉手段２６に酸素または空気を導入する導入手段２９とから構成されたものであり、有機化合物２１から発生する揮発分と水蒸気を反応させる。
【００６４】
このときに必要な反応熱は、揮発分の一部を酸化（燃焼）することにより与えられる。このことにより、水蒸気発生器等を設置することなく、外部エネルギー消費量を低減して、水分を含んだ有機化合物２１から水素を主成分とする燃料ガスを回収できる。
【００６５】
また、捕捉手段２６は多孔性酸化物であり、比表面積が大きく捕捉手段２６の捕捉能力は大きくなる。そのため、揮発分の酸化時間と水蒸気との反応時間を長くでき、有機化合物２１からの水素（燃料ガス）回収率を向上し、システム全体の効率を向上できる。
【００６６】
また、捕捉手段２６は表面が疎水性であり、水蒸気はほとんど捕捉しない。このため、揮発分と水蒸気が混在する雰囲気において揮発分を優先的に捕捉できるので、未反応揮発分を低減でき、装置のエネルギー効率をさらに向上できる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、第１のヒーター２３、第２のヒーター２５として電気ヒーターを使用したが、排気管３３から排出される排気ガス等の熱量が十分大きい場合には、熱交換器を設置して加熱庫２２や貯留手段２４の熱源として利用してもよい。
【００６８】
なお、分解ガスの組成等を調整して、マイクロガスタービンや燃料電池に供給すると発電することが可能となり、分解ガスの有効利用ができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３による有機化合物の分解装置の構成図である。なお、実施の形態２と同様のものは説明を省略する。
【００７０】
図に示すように、第１の加熱室４０は水分を含んだ有機化合物２１を約３９３Ｋに加熱して乾燥する筐体である。第１のヒーター４１は、第１の加熱庫に備えられている熱源である。
【００７１】
第２の加熱室４２は乾燥された有機化合物２１を４７３Ｋ以上に加熱して揮発分を揮発させる筐体である。第２のヒーター４３は、第２の加熱庫に備えられている熱源である。
【００７２】
配管４４ａは、第１の加熱室４０とケーシング２８を接続する。配管４４ｂは、第２の加熱室４２とケーシング２８を接続する。加熱庫４５は、第１の加熱室４０と、第１のヒーター４１と、第２の加熱室４２と、第２のヒーター４３とで構成される。
【００７３】
以上のように構成された有機化合物の分解装置について、以下その動作を説明する。
【００７４】
まず、第１の加熱室４０では水分を含んだ有機化合物２１が加熱され、乾燥される。このときに発生する水蒸気は配管４４ａを介して、捕捉手段２６に供給される。同時に、第２の加熱室４２では乾燥された有機化合物２１が４７３Ｋ以上の温度で加熱されて、揮発分が発生する。この揮発分は配管４４ｂを介して、捕捉手段２６に供給され、捕捉される。
【００７５】
加熱庫４５からは水蒸気と揮発分が同時に供給できる。また、第１の加熱室４０で有機化合物２１の乾燥が終了し、第２の加熱室４２で有機化合物２１の揮発分の揮発が終了したとき、第１の加熱室は４２７Ｋ以上に加熱されて有機化合物２１の揮発分の揮発を開始し、第２の加熱室４２には新たに有機化合物２１が投入され、約３９７Ｋの温度で乾燥が行われる。
【００７６】
このように、加熱庫４５からは連続的に水蒸気と揮発分が供給される。さらにこのとき、ポンプ３０が作動し、導入手段２９を介して捕捉手段２６近傍に酸素または空気が導入される。
【００７７】
このとき揮発分と導入手段２４から供給される酸素または空気は、揮発分の発火点以上の温度であれば、揮発分は自然発火して発熱する。さらに、着火プラグ等を備えておけば、引火点〜発火点の温度帯であっても燃焼して発熱する。
【００７８】
このように揮発分の一部を酸化、発熱させ、この熱を残りの揮発分と水蒸気の反応に必要な熱として利用する。この揮発分と水蒸気の反応で生成される水素、一酸化炭素、二酸化炭素を主成分とするガスは、排気管３３を通って排気され、燃料ガスとして利用される。
【００７９】
以上のように、本実施の形態では、水分を含む有機化合物２１を加熱して水蒸気と揮発分を発生させる複数の加熱室からなる加熱庫４０と、加熱庫４０から発生する揮発分を捕捉する捕捉手段２６と、加熱庫４０と捕捉手段２６との間に備えられ捕捉手段２６に酸素または空気を導入する導入手段２９とから構成され、加熱室の少なくとも一つを水分蒸発に適した温度帯、残りを揮発分の揮発に適した温度帯になるように温度調節できる構成である。
【００８０】
この構成では、捕捉手段２６に揮発分と水蒸気を連続的に供給でき、さらに揮発分の一部を酸化させたときに発生する酸化熱を利用して、残りの揮発分と水蒸気を反応せることにより、水蒸気発生器等を設けることなく、水素を主成分とする燃料ガスを連続的に回収できる。
【００８１】
また、捕捉手段２６は多孔性酸化物であり、比表面積が大きく捕捉手段２６の捕捉能力は大きくなる。そのため、揮発分の酸化時間と水蒸気との反応時間を長くでき、有機化合物２１からの水素（燃料ガス）回収率を向上し、さらに連続的な水素回収システムのエネルギー効率を向上できる。
【００８２】
また、捕捉手段２６は表面が疎水性であり、水蒸気はほとんど捕捉しない。このため、揮発分と水蒸気が混在する雰囲気において揮発分を優先的に捕捉できるので、未反応揮発分を低減でき、連続的に水素ガスを回収できる装置のエネルギー効率をさらに向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の有機化合物の分解方法または分解装置は、水蒸気発生器等を設置することなく、少ない外部エネルギーで有機化合から水素を主成分とする燃料ガスを回収できるので、家庭や事業所から排出される都市ごみを処理して、燃料電池の燃料となる水素の回収する用途等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１による有機化合物の温度と重量変化の特性図
【図２】本発明の実施の形態２による有機化合物の分解装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態３による有機化合物の分解装置の構成図
【図４】従来の都市ごみの処理装置の系統図
【符号の説明】
【００８５】
２１  有機化合物
２２  加熱庫
２４  貯留手段
２６  捕捉手段
２９  導入手段
４５  加熱庫
【図１】
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【図２】
2005177620.tif 000004
【図３】
2005177620.tif 000005
【図４】
2005177620.tif 000006